化工企業循環水處理問題與解決方案

周厚方

（中國五環工程有限公司，湖北 武漢 430223）

0 引言

隨著我國社會不斷進步，經濟水平也在不斷提高，促進化工企業生產規模的增大，水污染成為人們迫切需要解決的問題。對于化工企業的管理者來說，在治理水污染時，應落實對污水的有效凈化手段，并充分利用水循環，從而緩解嚴重的水污染問題。運用科學合理的治理手段，使得循環水的處理問題得到解決，促進化工企業的健康可持續發展。

1 化工企業循環水處理問題

1.1 工藝介質發生泄漏

就化工企業的生產活動而言，所使用的循環水裝置，內部的換熱設備中有工藝介質，這些工藝介質有泄露的風險，此時換熱設備表面就有可能會形成油膜，而這也是微生物滋生的原因之一，有可能會產生的微生物有各種藻類。如果沒能有效控制這一問題，就會導致設備的正常運行受到不利影響，另外工藝介質還會污染循環水，這對循環水的處理也非常不利。為了保證過濾環節的順利進行，可添加相應的旁濾裝置，從而實現反復過濾的目標[1]。從實際的處理過程來看，經常會出現水壓較低的問題，有時可能無法達到相關標準的要求。大量的沉淀物有可能會堆積在一起，堵塞過濾網，而這又會引發的問題是降低旁濾效率，不能達到比較好的處理循環水的效果，導致出水質量不高。

1.2 濃縮倍數不夠高

當前化工企業的生產活動，需要大量的水資源。在循環冷卻水系統中，存在的問題是熱負荷不夠高，而循環水的保有量卻比較高。與保有水量相比，循環水量則不夠多，進而引發的問題是循環水的濃縮倍數不夠高，不能有效降低循環水的腐蝕性，導致循環水質渾濁。為有效解決這一問題，就需要增加水穩藥劑的使用量，而這將需要投入更多的循環水處理資金，與此同時相關設備的正常運行也會受到不利影響。在處理循環水的工作中，當水比較渾濁時，細菌的含量就會比較高，存在大量生物黏泥的可能性就會比較高。這些黏泥會附著在換熱管設備上，影響換熱效率，同時也會對循環水處理系統的正常運行產生不利影響。

2 化工企業循環水污染的危害

2.1 腐蝕鐵質設備

如果化工企業的循環水中，存在泄漏物，就為微生物提供了良好的生長繁殖環境，使得微生物快速生長，導致水質黏泥量增加，進而發生出水口、吸收口堵塞的不良情況，而且還會導致鐵質設備遭到腐蝕，這對生產運作是非常不利的。在實際的生產過程中，泄漏物料有很多種類，會表現出不同的特征。比如有的循環水黏泥量比較多，濁度不高。所以要根據泄漏物料的種類，采用有針對性的解決方法。比如在煉油廠，大多數泄漏的物料都是烴類介質，此時就需要使用強氧化性的殺生劑，起到抑制微生物生長的作用，同時也能降低污染[2]。當水中含有大量的硫元素，就會導致鐵設備腐蝕，而且循環水中的鐵離子含量也會有所增加。在檢測循環水中的鐵離子含量時，需用到碳鐵裝置，找出已經遭到腐蝕的設備。在物料泄漏的情況下，黏泥量會有所增加，碳鋼設備腐蝕的情況也會比較嚴重。在研究黏泥量對碳鋼設備所產生的腐蝕影響時，得到的結論是黏泥量越多，碳鋼裝置的腐蝕程度也越嚴重。當黏泥量高于標準指標時，生產設備的長期運行就會受到不利影響，而且隨著黏泥量越積越多，生產設備的腐蝕速度也會越來越快。

2.2 其他微生物危害

循環水系統中存在著很多種類的微生物，含量最多的是異養菌。如果有物料泄漏的情況發生，異養微生物就有了充足的營養物質，微生物的生長繁殖速度會明顯加快。所以要對泄漏物料的營養成分有充分的了解，具體是哪種成分會促進異養菌的生長繁殖。比如在某次實驗中，研究人員向1號異養菌中加入多種營養物質，有0.1%蛋白胨、0.5%葡萄糖、5 mg/L磷酸根[3]。向2號異養菌中加入的營養物質有75 mg/L冰醋酸、25 mg/L二甲苯。這些營養物質都存在于化工企業的循環水中。實驗時比較這兩組異養菌的生長繁殖速度，在加入營養物質的前48 h內，兩組異養菌都發生了明顯的生長繁殖過程。而在72 h后，1號異養菌的繁殖速度明顯降低，2號異養菌的繁殖速度則有所加快。從該實驗結果來看，不同種類的營養物質對異養菌的生長繁殖都會起到促進作用，但是這種影響作用會由于營養物質的不同而有所不同。

3 化工企業循環水處理問題的應對對策

3.1 重視對重金屬污染的有效處理

對于化工企業來說，應該對重金屬污染引起重視。當前我國的環境治理所采用的重要手段是在循環水末端治理污染物。但是在實際生產活動中，化工企業沒有對氨氮和石油污染物的治理引起重視。相比于其他39個行業，化學企業的生產活動，會產生大量的砷、汞、鎘等重金屬，在標準污染負荷和等效環境影響負荷中占有較高的比例。對這些污染負荷物進行加工，重金屬會以不同的化學形態存在，并與廢水一同被排放到生態環境中[2]。即使重金屬的濃度比較小，但是卻會導致海藻和沉積物積累，存在于魚類和貝類的身體表面，也有可能以灌溉水的形式進入到附近的農田，污染植物，最終進入到食物鏈中。重金屬污染與其他的有機化合物所產生的污染有很大的不同。其他的有機化合物污染可能會因為化學、生物、物理的凈化作用，而得到消除。但是重金屬污染卻很難實現，有一定的潛在性和滯后性，目前在全球環境保護工作中，重金屬污染是其中的關鍵問題，同時也是難點問題。所以，化工企業的循環水處理應當對這一問題引起重視，做好重金屬污染物排放標準的制定工作，科學控制重金屬污染物的排放量。

3.2 統一控制不同系統

做好循環水的處理工作，水泵為節能循環水系統的運行提供主要動力，會消耗比較多的電能，對此有必要強化循環水系統的節能性，可采取的辦法是對工藝裝置進行優化，使得化工企業循環水運行的能耗得到降低。綜合檢查循環水系統，保證負荷達標。做好運行參數的收集工作，并充分體現完整性。實現對不同系統的統一控制，從而起到良好協調循環水系統運行的作用[4]。對于系統運行過程中負荷的變化情況要有全面的了解，收集全過程數據，做好反饋工作，動態觀察運行工況的變化情況，做好數據的處理工作，在此條件下，才能獲得整個系統的最佳運行參數數據，達到水循環平衡的作用。以變頻調速的原理為依據，綜合分析實際運行的工況，對風機和泵的轉速加以調整，從而減少系統不必要的運行功耗。積極應用節能優化技術，提高冷卻水系統的節能水平[3]。此時就能自動管理系統的各個方面，在控制系統的工作中，應進行分層通信活動，并做好數據收集工作，防止單個系統的故障影響到整個系統，起到對整個系統的保護作用。

3.3 應用先進的循環水處理技術

社會群眾對環保的要求標準有所提高，化工企業在進行循環水的處理時，也必須要有所改進，可使用先進的處理技術，通過科學的加工技術，使得濃縮倍數得到提高，此時所獲得的處理效果也會更好，系統運行所創造的經濟效益也會有所提高。目前已經出現的先進處理技術有磁合金阻垢技術，需要在進水管上安裝磁合金阻垢劑，磁性導電板所起到的作用是收集，同時也能對固定點起到引導的作用，從而形成磁通量線。如果水和水中的物質能夠被極度電離，由于管道帶負電荷，會與水中的負離子產生相互排斥的作用，從而有效避免有新的水垢產生，同時也能防止發生腐蝕和鈣化的不良情況[4]。另外還能使舊的鈣化物、腐蝕物和水垢極度電離。當水完成了溶解，之后會發生分離，此時原有的水質不會受到影響。將污垢和銹跡直接去除，所能起到的作用是防止換熱器、冷卻塔、鍋爐積累污垢而被腐蝕。離子水帶有負電荷，對藻類孢子的繁殖和生長都會起到一定的抑制作用，這種改變水質的方法是物理手段。還有一種技術是磁性合金除垢技術，該技術的原理是借助帶電離子的排斥力，防止結垢物質發生共同沉積的不良情況。磁性合金除垢技術的優勢是不需要添加化學劑，廢水的排放量也會有所減少，另外還能起到防銹、防腐蝕的作用，使得延長設備利用率得到提高，設備的使用壽命也會有所增加。

4 結語

綜上所述，為提高化工企業循環水的處理能力，需要對化工企業循環水污染的危害有充分的了解，包括腐蝕鐵質設備、影響冷水器的正常運行以及其他的微生物危害。有效應對化工企業循環水處理問題，應重視對重金屬污染的合理處理，實現對不同系統的統一控制，促進化工企業的長遠發展，提高循環水質。